案例分析|汽车电子QFP气泡改善工艺分享

随着科技的发展和先进生产力的转换,终端产品在各种复杂工作条件下经过长期负荷运作,产品安全性能为重中之重,特别是汽车、军工、医疗等行业;产品的质量则体现在电子电路控制系统的稳定性上面,在电子制造工艺中元器件焊接质量尤为重要,其中有源器件的焊接空洞率为重点管控目标,其焊接效果直接影响着产品的稳定可靠性。

某汽车电子客户对产品的管控为业界行业标杆;在电子产品制造过程中对关键有源器件底部焊接空洞管控比较严格(SPEC<35%),超过SPEC后则存在潜在失效风险,为了规避潜在的风险产品在生产过程中空洞超过SPEC后则需要报废,无形之中提高生产制造成本

适普团队根据客户的需求,依靠团队的专业知识和过硬的技术能力按照失效机理和产生原因,帮助客户解决生产过程中难点痛点,体现了适普的技术价值。



一、客户的现状和需求

1.生产工艺流程

2.生产现状

拼版数

元器件点数

气泡测试数

钢网厚度

每panel 8片小板

436

7

0.125+0.008mm(step)

钢网材

开孔方式

焊接方式

氮气标准

FG纳米

标准九宫格

回流焊+氮气

<1000ppm

3.气泡数据


二. 改善分析


1. 气泡产生机理


2. Rootcause分析

1)通过鱼骨图进行分析排查,确认回流曲线影响因素最大,钢网的开孔面积次之2)针对炉温曲线中各阶段的化学反应,确认关键因子


3. Profile炉温曲线

1)优化炉温设置

参数

通用SPEC

优化前

优化后

预热时间

6090s

98s

110s

熔融时间

6080s

99s

109s

峰值温度

235250

242

240

2)优化后的气泡数据

3) Summary

通过炉温优化,焊锡内部的气体分散排出,单个和整体气泡明显下降,但出现焊接后锡膏量不足的现象,需要通过增加锡膏量来弥补潜在的风险

4. 钢网开孔面积

1)优化钢网开孔方式


2)优化后的气泡数据



5. 改善数据summary

根据统计结果来看,在其他因子不变的情况下优化Profile后气泡的出现分散和减少,比例下降了30%,Max 31.2%,超出SPEC的25%,未达到设定的target通过优化钢网开孔方式增加锡膏量后气泡面积下降到20.1%,低于SPEC 25%,达到了target




针对以上的实验优化结果进行小结,不同的制程工艺要求对锡膏的产品特性存在很大的挑战,可以通过优化设备的工艺参数来验证锡膏的关键特性,不同配方的锡膏存在不同工艺特性,以适应不同的客户需求;至此我们本着“客户至上,服务第一”的积极态度,通过对此项目的跟进、分析、思考,通过不断的优化最终给客户提供完整的最优方案,给客户带来了价值,体现了适普的价值。







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王 建


在适普公司负责技术支持的全面工作,拥有25年的SMT和相关电子产品技术领域经验,六西格玛管理黑带。

 

为客户解决了诸多技术难题并提供超值的服务,将知识和经验系统地归纳总结沉淀,在行业技术论坛分享成果,形成了十几项包括3C产品、功率半导体、汽车电子、LED等行业焊料技术应用指导和案例分析,已申请两项实用新型发明专利。